Слово «естествознание» (естество – природа) означает знание о природе, или природоведение. В латинском языке слову «природа» соответствует слово natura, поэтому  в немецком языке, ставшем в 17-19 вв. языком науки, все о природе стали называться «Naturwissenchaft».  На этой же основе появился и термин «натурфилософия» – общая философия природы. В древнегреческом языке слову природа очень близко слово «физис».

Естествознание - система наук о природе, или естественных наук, взятых в их взаимной связи, как целое. Естествознание - одна из трёх основных областей научного знания о природе, обществе и мышлении; теоретическая основа промышленной и сельско-хозяйственной техники и медицины; естественно-научный фундамент философского материализма и диалектического понимания природы.

 Предмет естествознания - различные формы движения материи в природе: их материальные носители (субстрат), образующие лестницу последовательных уровней структурной организации материи; их взаимосвязи, внутренняя структура и генезис; основные формы всякого бытия - пространство и время; закономерная связь явлений природы как общего характера, охватывающая ряд форм движения, так и специфического характера, касающаяся лишь отдельных сторон тех или иных форм движения, их субстрата и структуры. «Предмет естествознания - движущая материя... Познание различных форм движения... является главным предметом естествознания» (Энгельс Ф.)[1]. 

Природа, которая служит предметом естествознания, рассматривается не абстрактно, вне деятельности человека, а конкретно, как находящаяся под воздействием человека, т. к. её познание достигается в итоге не только теоретической, но и практической производственной деятельности людей. Естествознание как отражение природы в человеческом сознании совершенствуется в процессе её активного преобразования в интересах общества.

  Цели естествознания двоякие:

1) находить сущность явлений природы, их законы и на этой основе предвидеть или создавать новые явления и

2) раскрывать возможность использования на практике познанных законов, сил и веществ природы.

Можно сказать: познание истины (законов природы) - непосредственная или ближайшая цель естествознания, содействие их практическому использованию - конечная цель естествознания.

Цели естествознания совпадают, таким образом, с целями самой человеческой деятельности. «Законы внешнего мира, природы... суть основы целесообразной деятельности человека»[2].

Закономерности и особенности развития естествознания Закономерности естествознания - те, которые присущи всякой науке, но с учётом специфики изучаемого им предмета. Это:

а) обусловленность практикой (в конечном счёте);

б) относительная самостоятельность, которая проявляется в том, что практическое решение возникающих задач может быть осуществлено лишь по достижении, в соответствии с собственной логикой, определенных ступеней самого процесса познания природы, который совершается от явлений к сущности и от менее глубокой к более глубокой сущности;

в) преемственность в развитии идей и принципов естествознания, теорий и понятий, методов и приёмов исследования, неразрывность всего познания природы;

г) постепенность развития естествознания при чередовании периодов относительно спокойного, эволюционного развития и резкой революционной ломки теоретических основ естествознания, всей системы понятий и принципов естествознания, всей естественнонаучной картины мира. При этом содержание прежних знаний о природе получает дальнейшее развитие и обобщение, преодолевается прежняя универсализация, абсолютизация законов и принципов, носящих в действительности лишь ограниченный, относительный характер;

д) взаимодействие наук, взаимосвязанность всех отраслей естествознания, когда один предмет изучается одновременно многими науками (их методами), а метод одной науки применяется к изучению предметов др. наук;

е) противоречивость развития естествознания, доходящая до раскола на казалось бы несовместимые между собой концепции, причём на смену борющимся между собой односторонним концепциям в порядке разрешения их конфликта приходит принципиально новая концепция, охватывающая предмет в целом, диалектически;

ж) повторяемость идей, концепций, представлений с постоянными возвратами к пройденному (в т. ч. исходному пункту научного развития), но на более высокой ступени этого развития; отсюда сравнение развития науки с «кругом кругов», с движением по спирали.

Необходимым условием развития естествознания является свобода критики, беспрепятственное обсуждение любых спорных неясных вопросов естествознания, открытое столкновение мнений с целью выяснения истины, путём свободных дискуссий, способствующих творческому решению возникающих проблем.

Попытки не считаться с закономерностями развития естествознания влекут за собой серьёзные недостатки в деятельности отдельных учёных и целых научных школ и направлений. Отрыв от запросов техники и производства порождает уход в схоластику. Игнорирование относительной самостоятельности и внутренней логики естествознания ведёт к слепому практицизму, к недооценке теории, к неспособности учитывать реальные возможности естествознания. Непонимание преемственности в развитии естествознания влечёт за собой нигилистическое отношение к естествознанию, предшествующих эпох, к утрате способности находить исторические корни современных воззрений. Неумение различать стадии в естествознании (эволюционные и революционные) вызывает либо задержку на пройденной ступени, либо забегание вперёд, выдвижение идей, для которых почва ещё не подготовлена. Игнорирование целостности естествознания, непонимание характера взаимодействия отраслей естествознания порождает либо отрицание применимости методов одних наук при изучении предмета других, либо, наоборот, отрицание специфики предмета одной науки на том основании, что он может изучаться методами др. наук. Непонимание противоречивости познания природы влечёт опасность впадения в односторонность, в крайность. Незнание того, что развитие естествознания идёт по спирали, с возвратами к исходному пункту, приводит к ошибочной мысли, будто всякий такой возврат есть регресс. Наконец, всякое администрирование в области естествознания, подмена научных аргументов декретированием и организационными мерами, попытки сковать свободу критики и дискуссий, навязывание науке одной, заранее апробированной точки зрения как якобы единственно правильной, не подлежащей оспариванию, ведёт к застою естествознания[3].

Первоначально все знание о природе действительно относилось к физике (в древности – «физиология»). Физика, таким образом, стала основой всех наук о природе.

В настоящее время имеются два определения естествознания.

Естествознание – наука о природе, как о единой целостности.

Естествознание – совокупность наук о природе, взятое как единое целое.

Первое определение говорит об одной единой науке о природе, подчеркивая единство природы, ее нерасчлененность. Второе говорит о естествознании как о совокупности, т.е. множестве наук, изучающих природу, хотя в нем и содержится фраза, что это множество следует рассматривать как единое целое.

К естественным наукам относят физику, химию, биологию, космологию, астрономию, географию, геологию и частично психологию. Кроме того, существует множество наук, возникших на стыке названных (астрофизика, физическая химия, биофизика и т.д).

Целью естествознания, в конечном счете, является попытка решения так называемых «мировых загадок», сформулированных еще в конце 19-го века Э. Геккелем  и Э.Г. Дюбуа-Реймоном.  Вот эти загадки: Сущность материи и силы. Происхождение движения. – Относятся к физике. Происхождение жизни. Целесообразность природы. – Относятся к биологии. Возникновение ощущения и сознания. Возникновение мышления и речи. Свобода воли. – Относятся к психологии.

Естествознание, развиваясь, приближается к решению этих загадок, но возникают новые вопросы, и процесс познания бесконечен.

Задачей естествознания является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека. Естественнонаучное знание создается в результате обобщения наблюдений, получаемых и накапливаемых в процессе практической деятельности людей, и само является теоретической основой их деятельности[4].

У истоков современной науки стоят древние греки. Более древние знания дошли до нас только в виде осколков. Они бессистемны, наивны и чужды нам по духу. Греки были первыми, кто изобрел доказательство. Ни в Египте, ни в Месопотамии, ни в Китае такого понятия не существовало. Может быть потому, что все эти цивилизации были основаны на тирании и безусловном подчинении авторитетам. В таких условиях даже сама мысль о разумных доказательствах кажется крамольной.

В Афинах впервые за всю мировую историю возникла республика. Несмотря на то, что она расцвела на труде рабов, в Древней Греции сложились условия, при которых стал возможен свободный обмен мнениями, и это привело к небывалому расцвету наук.

В средние века потребность рационального познания природы совершенно угасла рядом с попытками осмыслить предназначение человека в рамках различных религиозных вероисповеданий. В продолжение почти десяти веков религия давала исчерпывающие ответы на все вопросы бытия, которые не подлежали ни критике, ни даже обсуждению.

Сочинения Евклида, автора той геометрии, которая изучается сейчас во всех школах, были переведены на латинский язык и стали известны в Европе только в XII веке. Однако в то время их воспринимали просто как совокупность остроумных правил, которые надлежало заучить наизусть - настолько они были чужды духу средневековой Европы, привыкшей верить, а не искать корней Истины. Но объем знаний стремительно рос, и их уже не удавалось согласовать с направлением мыслей средневековых умов.

Конец средневековья обычно связывают с открытием Америки в 1492 г. Некоторые указывают даже более точную дату: 13 декабря 1250 г.- день, когда в замке Флорентино близ Лючеры умер король Фридрих II Гогенштауфен. Конечно, не следует относиться к таким датам всерьез, но несколько таких дат, взятых вместе, создают несомненное ощущение достоверности перелома, который произошел в сознании людей на рубеже XIII и XIV веков. В истории этот период назвали Возрождением. Подчиняясь внутренним законам развития и без видимых на то причин, Европа всего за два века возродила зачатки древних знаний, до того более десяти веков находившихся в забвении и получивших впоследствии название научных.

В период Возрождения в умах людей произошел поворот от стремления осознать свое место в мире к попыткам понять его рациональное устройство без ссылок на чудеса и божественное откровение. Вначале переворот носил аристократический характер, но изобретение книгопечатания распространило его на все слои общества. Суть перелома - освобождение от давления авторитетов и переход от средневековой веры к знанию нового времени.

Церковь всячески противилась новым веяниям, она строго судила философов, которые признавали, что есть вещи истинные с точки зрения философии, но ложные с точки зрения веры. Но рухнувшую плотину веры починить было уже нельзя, и освобожденный дух стал искать новые пути для своего развития.

Уже в XIII веке английский философ Роджер Бекон писал: «Существует естественный и несовершенный опыт, который не сознает своего могущества и не отдает себе отчета в своих приемах: им пользуются ремесленники, а не ученые... Выше всех умозрительных знаний и искусств стоит умение производить опыты, и эта наука есть царица наук...

Философы должны знать, что их наука бессильна, если они не применяют к ней могущественную математику... Невозможно отличить софизм от доказательства, не проверив заключение путем опыта и применения».

В 1440 г. кардинал Николай Кузанский (1401- 1464) написал книгу «Об ученом невежестве», в которой настаивал, что все познания о природе необходимо записывать в цифрах, а все опыты над нею производить с весами в руках.

Однако, утверждение новых взглядов происходило медленно. Арабские цифры, например, уже в X веке вошли во всеобщее употребление, но даже в XVI веке вычисления повсеместно производили не на бумаге, а с помощью особых жетонов, еще менее совершенных, чем конторские счеты.

Настоящую историю естествознания принято начинать с Галилея и Ньютона. Согласно той же традиции Галилео Галилей (1564- 1642) считается родоначальником экспериментальной физики, а Исаак Ньютон (1643- 1727)- основателем теоретической физики. Конечно в их время не было такого разделения единой науки физики на две части, не было даже самой физики - она называлась натуральной философией. Но такое разделение имеет глубокий смысл: оно помогает понять особенности научного метода и, по существу, эквивалентно делению науки на опыт и математику, которое сформулировал еще Роджер Бэкон[5].

2. Закономерности развития естествознания

Развитие естествознания как любой науки связано с ее историей и логикой. История любой науки характеризуется определенными заметными открытиями и достижениями, которые дотированы по времени в рамках исторических эпох. Это положение очевидно и не требует доказательств. Логика любой науки неявна. В этом заключаются определенные трудности. Как правило, логику связывают с установлением определенных основанных на фактическом материале тенденций, основополагающих идей и их взаимосвязи. Иначе логика развития науки предопределяет знание закономерностей причин и сил научного прогресса. Естествознание в своем развитии носит закономерный систематический характер. Систематическим называют такое развитие науки, которое является безостановочным, непрекращающимся и имеющим характер прогрессивно развивающейся системы. Ответ на вопрос, каким образом происходит развитие науки, необходим для сопоставления данного состояния науки с существующими и предыдущими. Зачем нам надо понять логику науки? На определенном историческом этапе определяющее значения для любой отрасли, мировоззрения имели место определенные идеи, которые доминировали некоторое время, они оказали влияние и на все остальные науки. Это значит, что при определенном состоянии доминанты происходило интенсивное развитие (прорыв) знаний. Мы можем назвать определенные исторические периоды прорывов в химии, физике. Знания логики развития позволяет обществу сориентировать общество в необходимости прорыва в той или иной области. Суть в прогнозе тенденций науки. В этой ситуации мы можем не только координировать развитие, но и стимулировать (финансово). От периода открытия до использования лежит продолжительный промежуток времени.

Различают следующие типы научных революций:

частная, микрореволюция, затрагивающая одну область знаний.

комплексная революция, которая затрагивает ряд областей знаний

глобальная (всеобщая) революция, радикально меняющая все основания науки.

Создание новой парадигмы знаний происходит через радикальную смену мировоззренческой концепции и фундаментальной теории. При этом неизбежна трансформация существующих представлений, стереотипных способов мышления, а также психологических установок. Отличительной чертой стадии экстраординарной науки является коренной перелом в мировоззрении и научных теорий. Этот процесс называется кумулятивным и преобладающим в науке являются кумулятивные исследования, их еще называют линейными. В последнее время стало характерно проведение ситуационных исследований. В работах этого направления подчеркивается необходимость сосредоточить внимание исследователя на отдельном событии, которое произошло в определенном месте и в определенное время. Такие исследования наиболее приемлемы в области исторических и политических наук. Это направление антипод линейным. Ученые пытаются ответить, почему это событие произошло именно там и именно тогда. Это достаточно нетрадиционный подход, но он приобретает все больше сторонников[6].

Как отделить революцию от большого открытия. Определяющие черты естественнонаучной революции:

Отказ от некоторых старых идей, принципов, представлений, которые считались истинными без достаточных оснований.

Обобщение и уточнение старых понятий, принципов и представлений, которые до этого считались истинными, но оказались применимыми лишь отчасти.

Перестройка методологических принципов исследования, построения новых теоретико-познавательных схем.

Необходимо также определить тип естественнонаучной революции, при его определении, используются следующие оценки:

определяют масштаб естественнонаучной революции;

оценивают глубину переворота фундаментальных теорий;

оценивают исторический период развития наук;

оценивают социально-экономические преобразования в обществе, происходящие под влиянием научных достижений;

рассматривают, были ли открыты новые фундаментальные законы;

выработан ли новый тип мышления.

На основе этих признаков отмечают, что подлинно глобальными естественнонаучными революциями можно назвать лишь три:

16-17-ый века. Эту революцию связывают с революционным скачком в науках, изучающих механическую форму движения материи. Считается, что данная естественнонаучная революция ознаменовала становление классического естествознания. В этот период развилось механическое понимание систем природы. Каждый материальный объект и явления представлялись относительно устойчивыми, а процесс развития сводился к перемещению тел в пространстве и времени. Эту естественнонаучную революцию связывают с именем Исаака Ньютона. Законы движения, установленные механикой Ньютона, стали общепризнанными и общеприменимыми (движение объектов на земле и в космосе). В основе лежит гравитационный тип взаимодействия между телами. Эти законы хорошо описывали движения макроскопических тел. Такое открытие во многом сформировало мировоззрение на том историческом этапе. Эти представления стали распространяться на все объекты мира. Тем самым сформировалась первая мировоззренческая картина мира. Одно из главных понятий, понятие «развитие» не получало развития (прошу прощения за тавтологию).

Начало 20-го века, данная революция связана с пересмотром существующих понятий пространства, времени, движения в связи с созданием теории относительности и разработки квантовой механики.

Происходит в настоящее время. На сегодняшний день есть все основания считать, что происходит очередная глобальная революция, поскольку научные достижения пронизывают все сферы социальной жизни. Именно на современном этапе становится возможным изучение сложных, динамических, в том числе и информационных систем, которые характеризуются открытость и саморазвитием[7].

Итак, главная закономерность развития естествознания в переходе объяснений из видимого мира, воспринимаемого человеком чувствами и оформляемого образом, в реальный мир природы, какой он есть на самом деле. Реальный мир познается с помощью разума и оформляется в виде моделей. При этом нужно помнить, что модель никогда не будет полностью соответствовать реальной картине (абсолютной истине). Поэтому задача естествознания не в объяснении происхождения природных объектов и явлений – как можно выяснить генезис того, что не полностью познано, а в установлении их состава, строения и функционирования. При познании видимого мира, когда сразу понятно его строение и функционирование, наоборот, остается выяснить его происхождение.